本報記者 劉敬元
近日，我國第一個民營大型煉化一體化項目——大連恒力2000萬噸/年煉化一體化項目投產(chǎn)。該項目中的5萬立方米低溫乙烯儲罐所使用的9Ni鋼，由鞍鋼獨家供貨。尤其值得一提的是，為該項目供應(yīng)的5毫米厚9Ni鋼，為國內(nèi)首次采用雙層疊軋工藝生產(chǎn)。
該鋼種對冶煉和軋制技術(shù)水平要求極高，是曾經(jīng)長期困擾我國鋼企的難題。那么，鞍鋼是如何突破9Ni鋼寬薄鋼板生產(chǎn)技術(shù)瓶頸的呢？
又薄又寬帶來新挑戰(zhàn)
國家天然氣發(fā)展“十三五”規(guī)劃提出，2020年我國天然氣綜合保供能力將達(dá)到3600億立方米以上。為實施這一戰(zhàn)略，國家正大力推進(jìn)LNG（液化天然氣）接收站，即LNG儲罐的建設(shè)，這為LNG儲罐用9Ni鋼帶來了發(fā)展機(jī)遇。同時，LNG接收站設(shè)計研發(fā)單位提出，在保證LNG儲罐運行安全的前提下，將罐底板厚度由6毫米減薄至5毫米，其最小寬度不小于2100毫米，并要求大幅提高鋼板低溫韌性等力學(xué)性能指標(biāo)。
然而，在當(dāng)時用4000毫米以上大型寬厚板軋機(jī)軋制5毫米寬薄鋼板，軋制成功率很低，屬于挑戰(zhàn)軋機(jī)的極限軋制能力。一方面是因為隨著軋制過程中鋼板越來越薄、越來越長，鋼板降溫加快，同板溫差大，鋼板易瓢曲、翹頭，出現(xiàn)中間浪等問題；另一方面是因為隨著鋼板溫度降低、厚度變薄，軋制變形抗力增大，同板厚度差增大且鋼板不平整，不易控制，操作難度大。
用現(xiàn)場工人師傅的話來講，這根本不是在軋“鋼”，而是在軋“輥”！
生產(chǎn)5毫米厚9Ni鋼成為鋼企面臨的新挑戰(zhàn)。大家心里都清楚，市場只承認(rèn)強(qiáng)者。誰能突破9Ni鋼寬薄板生產(chǎn)的技術(shù)瓶頸，誰就能率先占領(lǐng)這一市場制高點。
火車臥鋪上想出疊軋妙招
經(jīng)過多年不懈努力，鞍鋼9Ni鋼產(chǎn)銷研團(tuán)隊解決了9Ni鋼的純凈化冶煉、剩磁控制、屈強(qiáng)比高、預(yù)制加工等一系列理論和生產(chǎn)技術(shù)難題，但5毫米鋼板軋制成功率極低，成材率更低，僅為30%左右，鞍鋼的研發(fā)團(tuán)隊也面臨著這道“坎”。
“想出采用雙層疊軋工藝軋制5毫米厚9Ni鋼是2015年末在我出差去中海油山東院談技術(shù)條件的火車臥鋪上?！卑颁摷瘓F(tuán)鋼鐵研究院鎳系低溫用鋼課題組負(fù)責(zé)人侯家平指著前方兩張正在焊接的鋼坯說，“我們鞍鋼原來的一薄板廠、二薄板廠采用疊軋的方法生產(chǎn)薄板，我就想，為什么我們不能用疊軋的方法生產(chǎn)5毫米厚9Ni鋼板呢？”
“如果采用疊軋，把兩塊鋼坯焊在一起，軋制目標(biāo)厚度翻倍，加上鋼板公差，軋制目標(biāo)厚度就是11毫米的鋼板，這樣不就大大降低了軋制難度嗎？”侯家平一邊跟徒弟講解，一邊把兩個手掌合在一起，又分開。“然后我們再想辦法把軋在一起的鋼板分開，不就是兩張5毫米的鋼板了嗎？”
于是，經(jīng)過3年的不懈努力，歷經(jīng)2輪實驗室試驗研究，4輪工業(yè)試制，3次失敗，6次走訪交流討論，鞍鋼人終于解決了“疊軋鋼坯表面和接觸面應(yīng)如何保護(hù)、疊軋鋼坯的焊接工藝如何制訂、疊軋鋼坯加工與焊接工藝如何實施”等一系列難題。
又經(jīng)過15輪工業(yè)化生產(chǎn)軋制，雙層疊軋鋼坯軋制5毫米厚9Ni鋼成功率實現(xiàn)98.4%，分板成功率達(dá)到100%。
艱苦環(huán)境下破解分離技術(shù)
100%的分板成功率又是如何做到的呢？
9Ni鋼被稱為鋼鐵產(chǎn)品“皇冠上的明珠”，5毫米寬薄鋼板的生產(chǎn)又是這顆明珠能否閃耀的關(guān)鍵，可以說5毫米厚9Ni鋼的工業(yè)化生產(chǎn)讓鞍鋼9Ni鋼產(chǎn)銷研團(tuán)隊傾注了太多的心血。
侯家平經(jīng)常出差，對外地的飲食不適應(yīng)，再加上經(jīng)常連續(xù)加班，飲食不規(guī)律，患上了萎縮性胃炎。然而，為了盡快解決疊軋鋼坯表面和接觸面的保護(hù)與分離問題，在侯家平了解到河南皇甫新材料公司在高溫保護(hù)材料方面有獨到的技術(shù)和配方后，他聯(lián)系了時任9Ni鋼項目經(jīng)理敖列哥，冒著零下20℃的嚴(yán)寒火速趕到了河南焦作。終于，在一個老式鐵匠鋪完成了鋼坯保護(hù)及軋后鋼板分離保護(hù)材料的試驗研究，成功研發(fā)了保護(hù)分離劑，解決了保護(hù)與分離的難題。
當(dāng)時的試驗環(huán)境十分艱苦、簡陋，所有試驗都是在室外進(jìn)行。侯家平回憶當(dāng)時的情景：為了取暖，工作人員生了一堆火，就這樣一邊烤火，一邊討論試驗方案、開展實驗工作。面向火的那一面是熱騰騰的，背著火的那一面是卻是涼颼颼的。
在雙層疊軋鋼坯保護(hù)分離劑研究成功后，侯家平和敖列哥卻雙雙感冒了。據(jù)侯家平的徒弟回憶，當(dāng)時侯家平整個人看著昏昏沉沉、說話也沒有力氣，但一跟他討論軋制工藝和試驗方案，頓時就能從侯家平眼睛里看到光芒?！拔矣X得我們的焊接工藝還可以再優(yōu)化一下，冬天氣溫低，無論用什么方法，必須保證焊接前鋼坯的預(yù)熱溫度。”侯家平說。
3年的付出與努力沒有白費，從2015年12月18日到2019年1月26日，應(yīng)用雙層疊軋工藝技術(shù)，鞍鋼9Ni鋼產(chǎn)銷研團(tuán)隊先后成功完成中海油福建莆田兩座16萬立方米LNG儲罐項目、盤錦寶來10萬立方米低溫乙烯罐項目、大連恒力我國首臺套5萬立方米、采用雙壁設(shè)計的低溫乙烯儲罐項目、中海油漳州16萬立方米LNG儲罐首批焊評板預(yù)埋件項目用5毫米、6毫米厚9Ni鋼板的生產(chǎn)供貨，顛覆了原有生產(chǎn)工藝技術(shù)，創(chuàng)新了大型中厚板軋機(jī)軋制生產(chǎn)寬薄板的工藝技術(shù)，為鞍鋼未來中厚板品種寬薄板的生產(chǎn)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。鞍鋼也成為國內(nèi)首家采用雙層疊軋工藝生產(chǎn)5毫米厚9Ni鋼并實現(xiàn)工程應(yīng)用的鋼鐵企業(yè)。
《中國冶金報》（2019年07月03日 03版三版）
